檀時(shí)龍,陳惠皞,孟 琴,滕昆辰,鄭艾富
(1.江蘇省南京市浦口區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,南京 211800;2.江蘇省南京宏博環(huán)保實(shí)業(yè)有限公司,南京 211800)
秸稈沼氣集中供氣工程托管運(yùn)行及效果
——以南京市浦口區(qū)永寧街道友聯(lián)社區(qū)秸稈沼氣站為例
檀時(shí)龍1,陳惠皞1,孟 琴1,滕昆辰2,鄭艾富2
(1.江蘇省南京市浦口區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,南京 211800;2.江蘇省南京宏博環(huán)保實(shí)業(yè)有限公司,南京 211800)
“十一五”以來,農(nóng)村沼氣工程得到快速發(fā)展,促進(jìn)了農(nóng)村環(huán)境改善和生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展。但普遍存在已建工程運(yùn)行管理不規(guī)范、正常使用率低、綜合效益發(fā)揮不明顯等問題。南京市浦口區(qū)113處各類型沼氣工程中,處于較正常運(yùn)行狀態(tài)的有58處、占51.3%;因養(yǎng)殖規(guī)模減少而導(dǎo)致進(jìn)料不足,業(yè)主保養(yǎng)、維護(hù)和管理不善等原因處于棄用狀態(tài)的有38處,占33.6%;由于土地規(guī)劃調(diào)整,被整體拆遷16處、占14.2%。為探索沼氣工程安全高效運(yùn)行管理機(jī)制和模式,2014年浦口區(qū)以永寧街道友聯(lián)社區(qū)三組秸稈沼氣工程開展全托管運(yùn)行試點(diǎn),取得初步成效,值得進(jìn)一步總結(jié)推廣。
秸稈沼氣 托管運(yùn)行
1.1 試點(diǎn)工程
(1)試點(diǎn)工程項(xiàng)目來源。江蘇省財(cái)政廳、江蘇省農(nóng)委(蘇財(cái)農(nóng)[2012]98號(hào)、蘇農(nóng)計(jì)[2012]108號(hào))。
(2)項(xiàng)目名稱。南京市浦口區(qū)永寧街道友聯(lián)社區(qū)秸稈沼氣集中供氣工程一組、二組和三組(三組一體化)。
(3)建設(shè)單位。南京市浦口區(qū)永寧街道友聯(lián)社區(qū)。
(4)建設(shè)地點(diǎn)。南京市浦口區(qū)永寧街友聯(lián)社區(qū)居民集中居住區(qū)。
(5)建設(shè)期限。2012年項(xiàng)目申報(bào),2013年3月開工建設(shè),2013年12月建成投入試運(yùn)行,2014年5月通過驗(yàn)收。
(6)項(xiàng)目投資。項(xiàng)目總投資380萬元,其中省財(cái)政投資195萬元、南京市財(cái)政投入58.5萬元、浦口區(qū)財(cái)政投入78萬元,友聯(lián)社區(qū)投入48.5萬元。
(7)建設(shè)規(guī)模。共建設(shè)3座單體容積各為300 m3地上式厭氧發(fā)酵裝置、2套容積各為60 m3濕式貯氣柜、2只容積各為30 m3的中壓(0.3Mpa)貯氣罐為主體的秸稈沼氣工程,用于處理友聯(lián)社區(qū)的農(nóng)作物秸稈及有機(jī)生活垃圾,配套建設(shè)沼渣、沼液綜合利用設(shè)施,建設(shè)沼氣供應(yīng)管網(wǎng),產(chǎn)生的沼氣供友聯(lián)社區(qū)300戶居民使用。
(8)主要工藝。秸稈經(jīng)過粉碎成3 cm以下的細(xì)段后,用沼液回噴堆漚,送入進(jìn)料池中再用沼液調(diào)漿再泵送到厭氧發(fā)酵罐中,產(chǎn)生的沼氣經(jīng)脫水、脫硫凈化、加壓儲(chǔ)存后再減壓遠(yuǎn)距離輸送給社區(qū)居民使用;產(chǎn)生的沼液主要用于秸稈厭氧發(fā)酵的內(nèi)部循環(huán),產(chǎn)生的沼渣經(jīng)干化后可作肥料用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。秸稈沼氣化工藝流程,如下圖所示。
(9)設(shè)計(jì)能力。單體設(shè)計(jì)能力為年處理秸稈240 t,常溫發(fā)酵,產(chǎn)氣量7.3萬m3/年,秸稈產(chǎn)氣率0.25 m3/ kg,容積產(chǎn)氣率0.56 m3/m3池容??晒?00戶居民生活使用。
1.2 托管運(yùn)行單位
南京宏博環(huán)保實(shí)業(yè)有限公司是專業(yè)承擔(dān)環(huán)保工程、農(nóng)村清潔能源工程施工及運(yùn)營(yíng)企業(yè)。
(1)南京宏博環(huán)保實(shí)業(yè)有限公司創(chuàng)建于2005年8月,注冊(cè)資金1 000萬元。
(2)南京宏博環(huán)保實(shí)業(yè)有限公司已獲得環(huán)保工程專業(yè)承包資質(zhì),環(huán)境污染治理設(shè)施運(yùn)營(yíng)資質(zhì),生活污水、工業(yè)廢水、農(nóng)村固廢治理乙級(jí)資質(zhì)。
工程建設(shè)和使用單位浦口區(qū)永寧街道友聯(lián)社區(qū),按沼氣工程運(yùn)行管理相關(guān)要求,將該沼氣站有償交給南京綠鼎新能源有限公司生產(chǎn)管理,簽訂托管合同。南京宏博環(huán)保實(shí)業(yè)有限公司在托管過程中,安排常駐專職人員1名,每周派專人巡視1次,每月大檢查1次,并計(jì)劃每年全方位地安檢1次。杜絕安全隱患,保障居民正常用氣。
(1)托管范圍。沼氣工程所在地圍墻范圍內(nèi)所有設(shè)施設(shè)備、電氣及實(shí)際用戶230戶家庭內(nèi)外輸氣管道、灶具等配套設(shè)施設(shè)備。
(2)托管內(nèi)容。托管范圍內(nèi)所有設(shè)施、設(shè)備、電氣、管道的維修保養(yǎng);原料收集、加工及投料及沼氣生產(chǎn)使用;設(shè)備運(yùn)行管理、抄表、臺(tái)賬記錄和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境衛(wèi)生;指導(dǎo)沼渣、沼液綜合利用;現(xiàn)場(chǎng)安全管理,重點(diǎn)是設(shè)備及人身財(cái)產(chǎn)安全;建立和完善各項(xiàng)管理規(guī)章制度和操作規(guī)程,如《安全操作守則》、《員工崗位職責(zé)》、《沼氣發(fā)電機(jī)操作規(guī)程》、《秸稈粉碎機(jī)操作規(guī)程》、《沼氣安全生產(chǎn)與使用事故應(yīng)急措施》等。
(3)托管期限:托管期限為1年。自2014年8月1日至2015年7月30日止。
圖1 友聯(lián)社區(qū)秸稈沼氣工藝流程
圖2 用戶沼氣使用情況
(4)托管費(fèi)用:合同約定2014年度托管費(fèi)用計(jì)人民幣貳拾柒萬元整(含所用水電費(fèi))。
3.1 有效供氣時(shí)段
為2014年8月到2015年7月(除嚴(yán)冬低溫2個(gè)月),年度供氣10個(gè)月,與合同要求一致。
3.2 供氣量
滿足了已開通的230戶居民全天候正常使用沼氣,每天消耗沼氣量為150~250 m3,10個(gè)月累計(jì)供氣6.2萬m3。所供沼氣中的甲烷含量穩(wěn)定在50%以上。2015年1 月5日,托管公司技術(shù)人員走訪10戶家庭,調(diào)研沼氣使用情況(圖1)。10戶的用氣量平均值為36.3 m3,戶與戶之間相差很大。
3.3 保障供氣措施
保證居民正常用氣且避免過多投料造成不必要的浪費(fèi),以居民用氣量來調(diào)整進(jìn)料量及畜禽糞便與秸稈比例,采取高溫季節(jié)少投料、低溫季節(jié)多投料加以平衡調(diào)節(jié)。
3.4 生產(chǎn)成本
托管公司自2014年8月至2015年7月累計(jì)各項(xiàng)費(fèi)用支出為24.414 9萬元。托管公司盈利2.585 1萬元。
(1)現(xiàn)場(chǎng)管理人員工資4.2萬元?,F(xiàn)場(chǎng)管理人員1人,月工資3 500元。
(2)投料人工費(fèi)用2.88萬元。投料人員2人,每人每次180元,每月投料8次,共投料10月。
(3)沼氣站檢修、設(shè)備維修、管道維護(hù)費(fèi)用3 894萬元。其中,包括定期維護(hù)人員費(fèi)用900元,每月2次,每次2人,每人200元;材料費(fèi)2.34萬元(更換閥門、水泵、電氣元件等)。
(4)現(xiàn)場(chǎng)水、電費(fèi)用709元。
(5)原料費(fèi)用12.6萬元。其中,秸稈費(fèi)用3.3萬元,畜禽糞便費(fèi)用9.3萬元。
4.1 連續(xù)不間斷供氣問題及建議
為滿足居民周年全天候供氣要求。建議增添配套厭氧發(fā)酵裝置的增溫系統(tǒng),沼氣鍋爐—循環(huán)加熱系統(tǒng),或者太陽能—水循環(huán)加熱系統(tǒng)。使物料在投入?yún)捬醢l(fā)酵罐之前增溫,以保證冬季氣溫較低時(shí)厭氧發(fā)酵罐能夠正常產(chǎn)氣。
4.2 沼渣沼液充分利用問題及建議
秸稈沼氣工程的沼液基本上是用于內(nèi)部循環(huán)(秸稈的淋洗堆漚、進(jìn)料池中的調(diào)漿)。但是,對(duì)于剩余少量的沼液及大量沼渣不能及時(shí)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),易造成二次污染。建議社區(qū)及上級(jí)主管部門加以協(xié)調(diào),將沼渣沼液運(yùn)輸至附近的農(nóng)作物或果樹園藝種植基地施用。
4.3 秸稈收貯及堆放問題及建議
若滿荷運(yùn)轉(zhuǎn),沼氣站年消耗秸稈可達(dá)500 t上,需堆儲(chǔ)占地近2 000 m3以上,易霉、易火,安全隱患較大。建議在沼氣站外的田間地頭分散堆放,秸稈堆場(chǎng)應(yīng)懸掛防火警示標(biāo)志,并安排專人安全巡查;沼氣站內(nèi)嚴(yán)禁煙火。
4.4 安全管理問題及建議
沼氣站的安全運(yùn)行是托管的重點(diǎn)內(nèi)容,包括安全生產(chǎn)、安全用氣、安全維護(hù)等環(huán)節(jié)。遵照沼氣工程技術(shù)規(guī)范 第4部分:運(yùn)行管理(NY/T 1220.4-2006)和規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)沼氣工程運(yùn)行、維護(hù)及其安全技術(shù)規(guī)程(NY/ T 1221-2006)中的相關(guān)要求,綜合考慮到厭氧罐的負(fù)荷、物料的產(chǎn)氣能力以及居民用氣需求,適時(shí)適量科學(xué)投料,做到氣足、夠用而不浪費(fèi)。建議托管公司安排專職人員1名,全天候常駐負(fù)責(zé),同時(shí)每周還派專業(yè)技術(shù)人員巡查1次,每月組織全面檢查1次,對(duì)重要的設(shè)施如厭氧發(fā)酵罐、沼氣貯氣柜、中壓儲(chǔ)氣罐、脫硫塔以及管道儀表等系統(tǒng)設(shè)施將安排每年安檢1次,杜絕安全隱患,保障居民正常用氣;對(duì)用氣戶開展多種形式的用氣安全培訓(xùn),定期入戶開展安全檢查和咨詢,保障居民用氣安全;遇到設(shè)備故障,在接到保修電話24 h內(nèi),專業(yè)人員趕到現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)維修。
4.5 托管費(fèi)用問題及建議
該秸稈沼氣站第一年度托管費(fèi)由友聯(lián)社區(qū)支付,作為貧困村來說是一筆不小的開支??紤]到能惠及社區(qū)300戶居民生活用氣和有效處理村內(nèi)500 t左右的農(nóng)作物秸稈。區(qū)農(nóng)業(yè)局與地方財(cái)政會(huì)商,制定《南京市浦口區(qū)秸稈集中供氣工程項(xiàng)目運(yùn)行管理辦法》,對(duì)績(jī)效考核達(dá)到合格、優(yōu)良等級(jí)的,區(qū)財(cái)政分別給予每個(gè)項(xiàng)目工程獎(jiǎng)補(bǔ)資金4萬元、6萬元,其他(非村集體)業(yè)主減半。2014年度已兌現(xiàn)到位。建議在加強(qiáng)財(cái)政獎(jiǎng)補(bǔ)的基礎(chǔ)上,適當(dāng)收取居民用氣費(fèi)用(成本價(jià)的25%),以彌補(bǔ)部分托管費(fèi)用,并提高居民的節(jié)約意識(shí)和安全意識(shí)。
2014年度友聯(lián)秸稈沼氣站托管運(yùn)行效果明顯,沼氣站設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)率高,故障率低,安全有保障,已惠及友聯(lián)社區(qū)230戶居民,深受社區(qū)干部群眾好評(píng)。從托管試點(diǎn)看,沼氣站由專業(yè)公司托管是沼氣工程安全高效運(yùn)行的有效模式,可從根本上解決目前大多數(shù)沼氣工程運(yùn)行不正常、管理不規(guī)范和設(shè)備故障排除不及時(shí)等諸多問題,充分發(fā)揮沼氣工程的使用效率和綜合效益。